JP6149826B2 - Imaging apparatus and scene determination method - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置及びシーン判定方法に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus and a scene determination method.

撮像装置においては、外部の状況(例えば明るさ)が変化しても、被写体を撮像して生成する映像信号の状態(例えば輝度)が極力変化しないように制御するのが一般的である。   In an imaging apparatus, control is generally performed so that a state (for example, luminance) of a video signal generated by capturing an image of a subject does not change as much as possible even when an external situation (for example, brightness) changes.

特開2013−150153号公報JP 2013-150153 A

撮像装置の1つとして、車両内に設置して外部を撮像する、いわゆる車載カメラがある。車両が例えば高速道路を昼間に走行している場合、車両がトンネルに入ると急激に暗くなり、車両がトンネルを出ると急激に明るくなる。車載カメラが被写体を撮像する際には、明るさが急激に変化することがある。   One of the imaging devices is a so-called in-vehicle camera that is installed in a vehicle and images the outside. When a vehicle is traveling on a highway in the daytime, for example, it becomes dark rapidly when the vehicle enters the tunnel, and brightens rapidly when the vehicle leaves the tunnel. When the in-vehicle camera images a subject, the brightness may change abruptly.

ここでは車載カメラを例にしたが、一般的なビデオカメラで車両内より外部を撮像する場合でも同様である。なお、トンネルとは、撮像装置が昼間に被写体を撮影している状況で、光が一時的に遮断される特定の状態の例である。   Here, the in-vehicle camera is taken as an example, but the same applies to the case where the outside is imaged from inside the vehicle with a general video camera. Note that the tunnel is an example of a specific state where light is temporarily blocked in a situation where the imaging device is photographing a subject in the daytime.

撮像装置が、出力する映像信号の状態を極力変化させないよう制御するためには、従来よりも応答性の高い制御が必要であるが、制御の安定性を悪化させることは好ましくない。そこで、制御の安定性を悪化させることなく、トンネルのような特定の状態であることを的確に判定して、出力する映像信号の状態を変化させないよう制御することが求められる。   In order to control the imaging device so as not to change the state of the video signal to be output as much as possible, control with higher responsiveness than before is necessary, but it is not preferable to deteriorate the stability of the control. Therefore, it is required to accurately determine that the state is a specific state such as a tunnel without deteriorating the stability of the control, and to perform control so as not to change the state of the output video signal.

本発明はこのような要望に対応するため、昼間に被写体を撮影している状況で、光が一時的に遮断される特定の状態であるか否かを的確に判定して、出力する映像信号の状態を安定的に制御することができる撮像装置を提供することを目的とする。また、夜間、昼間、昼間であって光が一時的に遮断される特定の状態を的確に判定することができるシーン判定方法を提供することを目的とする。   In order to meet such a demand, the present invention accurately determines whether or not a specific state in which light is temporarily blocked in a situation where a subject is photographed in the daytime, and outputs an image signal. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of stably controlling the state of the above. It is another object of the present invention to provide a scene determination method capable of accurately determining a specific state where light is temporarily blocked at night, daytime, and daytime.

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、被写体を撮像する撮像部と、明るさを検出するセンサと、前記センサによって所定の明るさがあると検出された期間が第1の時間継続するか否かを検出する第1の検出部と、前記センサによって所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間よりも短い第2の時間継続するか否かを検出する第2の検出部と、前記第1の検出部による第1の検出結果と前記第2の検出部による第2の検出結果とに基づいて、前記撮像部が昼間であって光が一時的に遮断された特定の状態で前記被写体を撮像している状況であることを判定する判定部とを備えることを特徴とする撮像装置を提供する。   In order to solve the above-described problems of the related art, the present invention provides a first detection unit that captures an image of a subject, a sensor that detects brightness, and a period in which the sensor detects predetermined brightness. A first detector for detecting whether or not to continue for a period of time; and detecting whether or not a period of time detected by the sensor as having a predetermined brightness is continued for a second period shorter than the first period of time. The imaging unit is daytime and the light is temporarily based on the second detection unit, the first detection result by the first detection unit, and the second detection result by the second detection unit. And a determination unit that determines that the subject is being imaged in a specific state blocked by the imaging apparatus.

また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、明るさを検出するセンサによって所定の明るさがあると検出された期間が第1の時間継続するか否かを検出し、前記センサによって所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間よりも短い第2の時間継続するか否かを検出し、前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間継続しなければ、夜間であると判定し、前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間継続し、前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第2の時間継続すれば、昼間であると判定し、前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間継続し、前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第2の時間継続しなければ、昼間であって光が一時的に遮断された特定の状態であると判定することを特徴とするシーン判定方法を提供する。   In addition, in order to solve the above-described problems of the related art, the present invention detects whether or not the period detected by the sensor for detecting brightness as having a predetermined brightness continues for the first time, It is detected whether or not the period detected by the sensor as having a predetermined brightness continues for a second time shorter than the first time, and the period detected as having the predetermined brightness is as described above. If it does not continue for the first time, it is determined that it is nighttime, and the period in which the predetermined brightness is detected continues for the first time, and the period in which the predetermined brightness is detected is detected. If it continues for the second time, it is determined that it is daytime, and the period in which the predetermined brightness is detected continues for the first time, and the period in which the predetermined brightness is detected is detected. If it does not continue for the second time, it is daytime and light is temporarily blocked Provides a scene determination method characterized by determining that the a particular state.

本発明の撮像装置によれば、昼間に被写体を撮影している状況で、光が一時的に遮断される特定の状態であるか否かを的確に判定して、出力する映像信号の状態を安定的に制御することができる。本発明のシーン判定方法によれば、夜間、昼間、昼間であって光が一時的に遮断される特定の状態を的確に判定することができる。   According to the imaging apparatus of the present invention, in a situation where a subject is being photographed in the daytime, it is accurately determined whether or not it is in a specific state where light is temporarily blocked, and the state of the video signal to be output is determined. It can be controlled stably. According to the scene determination method of the present invention, it is possible to accurately determine a specific state where light is temporarily blocked at night, daytime, and daytime.

一実施形態の撮像装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the imaging device of one Embodiment. 一実施形態の撮像装置における自動露出制御モデルを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the automatic exposure control model in the imaging device of one Embodiment. 図1中の赤外線センサ6の具体的な構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the specific structure of the infrared sensor 6 in FIG. 図1中のシーン判定部103の機能的な内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional internal structure of the scene determination part 103 in FIG. 図4に示すシーン判定部103の動作を説明するための波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the scene determination unit 103 shown in FIG. 4. 一実施形態のシーン判定方法によるシーンの判定基準であり、図4に示すシーン判定部103によるシーンの判定を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining scene determination by the scene determination unit 103 shown in FIG. 4, which is a scene determination criterion according to the scene determination method of the embodiment. 多重露光の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of multiple exposure.

以下、一実施形態の撮像装置及びシーン判定方法について、添付図面を参照して説明する。本実施形態の撮像装置は、車載カメラであるとする。   Hereinafter, an imaging apparatus and a scene determination method according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. The imaging device of this embodiment is assumed to be an in-vehicle camera.

図1において、撮像部2には、レンズ1を介して、外部より入力光Linが入力される。ここではレンズ1を1つとしているが、実際には撮像装置は複数のレンズを有する。撮像部2は、撮像素子21と、撮像素子21における露光のさせ方を設定するための露光設定回路22とを含む。   In FIG. 1, input light Lin is input to the imaging unit 2 from the outside via a lens 1. Although one lens 1 is shown here, the imaging apparatus actually has a plurality of lenses. The imaging unit 2 includes an imaging device 21 and an exposure setting circuit 22 for setting how to perform exposure in the imaging device 21.

撮像素子21は、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサである。撮像素子21は、CCD(Charge Coupled Device)センサであってもよい。   The image sensor 21 is, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor. The image sensor 21 may be a CCD (Charge Coupled Device) sensor.

撮像素子21は、入力光Linを光電変換して、例えばRGB信号を出力する。RGB信号は、映像信号処理部3に入力される。映像信号処理部3は、RGB信号に基づいて輝度信号(Y信号)と色信号(C信号)を生成して、各種の信号処理を施す。映像信号処理部3は、映像信号を表示部4に供給する。   The image sensor 21 photoelectrically converts the input light Lin and outputs, for example, RGB signals. The RGB signals are input to the video signal processing unit 3. The video signal processing unit 3 generates a luminance signal (Y signal) and a color signal (C signal) based on the RGB signals, and performs various signal processing. The video signal processing unit 3 supplies the video signal to the display unit 4.

映像信号処理部3は、Y信号とC信号とを表示部4に供給してもよいし、信号処理を施したY信号とC信号とをRGB信号に戻して、RGB信号を表示部4に供給してもよい。映像信号処理部3は、コンポジット映像信号を表示部4に供給してもよいし、HDMI(登録商標)規格(HDMI: High-Definition Multimedia Interface)に準拠したデジタル映像信号を表示部4に供給してもよい。   The video signal processing unit 3 may supply the Y signal and the C signal to the display unit 4, or return the Y signal and the C signal that have undergone the signal processing to the RGB signal, and the RGB signal to the display unit 4. You may supply. The video signal processing unit 3 may supply a composite video signal to the display unit 4 or supply a digital video signal conforming to the HDMI (registered trademark) standard (HDMI: High-Definition Multimedia Interface) to the display unit 4. May be.

映像信号処理部3は、多重露光合成部31を有する。多重露光合成部31の動作については後に詳述する。   The video signal processing unit 3 includes a multiple exposure combining unit 31. The operation of the multiple exposure combining unit 31 will be described in detail later.

映像信号処理部3の具体的な構成または動作は特に限定されない。表示部4の代わりに、映像信号処理部3より出力された映像信号を記録する記録部を設けてもよい。   The specific configuration or operation of the video signal processing unit 3 is not particularly limited. Instead of the display unit 4, a recording unit for recording the video signal output from the video signal processing unit 3 may be provided.

Y信号は、露出評価値生成部5に入力される。露出評価値生成部5は、入力されたY信号に基づいて、各フレームの輝度の平均値を露出評価値として生成し、制御部10に供給する。   The Y signal is input to the exposure evaluation value generation unit 5. The exposure evaluation value generation unit 5 generates an average value of the luminance of each frame as an exposure evaluation value based on the input Y signal, and supplies it to the control unit 10.

露出評価値生成部5は、1フレーム内の輝度を単純に平均して露出評価値としてもよい。露出評価値生成部5は、1フレームを複数の領域に分割して、それぞれの領域で平均値を求め、中央部の領域の平均値に重み付けした後に均して露出評価値としてもよい。   The exposure evaluation value generation unit 5 may simply average the luminance within one frame to obtain an exposure evaluation value. The exposure evaluation value generation unit 5 may divide one frame into a plurality of regions, obtain an average value in each region, weight the average value of the central region, and then average it to obtain an exposure evaluation value.

露出評価値生成部5によって生成された露出評価値は、制御部10に入力される。制御部10は、CPUによって構成することができる。制御部10は、機能的な内部構成として、露出制御部101と、光源判定部102と、シーン判定部103とを有する。   The exposure evaluation value generated by the exposure evaluation value generation unit 5 is input to the control unit 10. The control unit 10 can be configured by a CPU. The control unit 10 includes an exposure control unit 101, a light source determination unit 102, and a scene determination unit 103 as functional internal configurations.

露出制御部101は、露出評価値が一定となるように、露光設定回路22を制御する。露出制御部101は、撮像素子21における露光の設定として、シャッタスピードを設定する。   The exposure control unit 101 controls the exposure setting circuit 22 so that the exposure evaluation value is constant. The exposure control unit 101 sets a shutter speed as an exposure setting in the image sensor 21.

露出制御部101は、1/60秒や1/250秒等のシャッタスピードを設定するための制御値を露光設定回路22に供給する。露光設定回路22は、入力された制御値が示すシャッタスピードで撮像するよう撮像素子21を動作させる。   The exposure control unit 101 supplies a control value for setting a shutter speed such as 1/60 seconds or 1/250 seconds to the exposure setting circuit 22. The exposure setting circuit 22 operates the image sensor 21 so as to capture an image at the shutter speed indicated by the input control value.

図2は、以上説明した撮像装置における自動露出制御モデルを示している。制御部10には、目標とする輝度値が制御目標値として保持されている。制御目標値は、所定のグレーレベルでよい。   FIG. 2 shows an automatic exposure control model in the imaging apparatus described above. The control unit 10 holds a target luminance value as a control target value. The control target value may be a predetermined gray level.

制御部10内の仮想的な減算器104は、制御目標値から露出評価値生成部5より出力された露出評価値を減算する。制御目標値と露出評価値との差分値が、露出制御部101に入力される。露出制御部101は、露光設定回路22が設定するシャッタスピードを制御する。   A virtual subtracter 104 in the control unit 10 subtracts the exposure evaluation value output from the exposure evaluation value generation unit 5 from the control target value. A difference value between the control target value and the exposure evaluation value is input to the exposure control unit 101. The exposure control unit 101 controls the shutter speed set by the exposure setting circuit 22.

撮像部2内の仮想的な加算器23は、入力光Linに対して、露光設定回路22によって設定されたシャッタスピードによる撮像の処理を加える。加算器23の出力は、露出評価値生成部5に入力され、表示部4へと供給される。   A virtual adder 23 in the imaging unit 2 applies an imaging process with the shutter speed set by the exposure setting circuit 22 to the input light Lin. The output of the adder 23 is input to the exposure evaluation value generation unit 5 and supplied to the display unit 4.

図2に示す自動露出制御モデルは、フィードバック制御ループを構成する。よって、露出評価値は常に制御目標値と一致する。入力光Linが外乱となって輝度値が変動しても、露出評価値が一定となるように制御される。   The automatic exposure control model shown in FIG. 2 constitutes a feedback control loop. Therefore, the exposure evaluation value always matches the control target value. Even if the input light Lin becomes a disturbance and the luminance value fluctuates, the exposure evaluation value is controlled to be constant.

このように、図1に示す撮像装置は、外部の状況として明るさが変化しても、表示部4に表示する映像信号の状態(ここでは輝度)が極力変化しないように制御する。   As described above, the imaging apparatus illustrated in FIG. 1 performs control so that the state (in this case, luminance) of the video signal displayed on the display unit 4 does not change as much as possible even if the brightness changes as an external situation.

図1に戻り、赤外線センサ(IRセンサ)6は、赤外線を検出する。IRセンサ6が赤外線を検出した検出値は、A/D変換器7によってデジタル値に変換される。A/D変換器7より出力されるデジタル値をIRoutと称することとする。ここでのデジタル値IRoutは2値ではなく、多値である。デジタル値IRoutは、制御部10及びバンドパスフィルタ8に入力される。   Returning to FIG. 1, the infrared sensor (IR sensor) 6 detects infrared rays. The detected value detected by the IR sensor 6 is converted into a digital value by the A / D converter 7. The digital value output from the A / D converter 7 is referred to as IRout. The digital value IRout here is not binary but multivalued. The digital value IRout is input to the control unit 10 and the band pass filter 8.

図3に示すように、IRセンサ6はフォトトランジスタ6ptで構成することができる。フォトトランジスタ6ptのコレクタ端子には電源電圧Vccが供給され、エミッタ端子は抵抗R6を介して接地されている。A/D変換器7にも、一端に電源電圧Vccが供給され、他端が接地されている。   As shown in FIG. 3, the IR sensor 6 can be composed of a phototransistor 6pt. The power supply voltage Vcc is supplied to the collector terminal of the phototransistor 6pt, and the emitter terminal is grounded via the resistor R6. The A / D converter 7 is also supplied with the power supply voltage Vcc at one end and grounded at the other end.

バンドパスフィルタ8は、入力されたデジタル値IRoutに含まれる110Hzの周波数成分を抽出する。検出部9は、110Hzの周波数成分の有無を検出する。検出部9による検出結果を示す検出値は、制御部10に入力される。検出値は、例えば、検出部9が110Hzの周波数成分があると検出したときに1、ないと検出したときに0でよい。   The band pass filter 8 extracts a frequency component of 110 Hz included in the input digital value IRout. The detection unit 9 detects the presence or absence of a frequency component of 110 Hz. A detection value indicating a detection result by the detection unit 9 is input to the control unit 10. For example, the detection value may be 1 when the detection unit 9 detects that a frequency component of 110 Hz is present, and may be 0 when it is detected that there is no frequency component.

検出部9が110Hzの周波数成分があると検出したとき、IRセンサ6が検出した光にはフリッカが含まれるということである。検出部9が110Hzの周波数成分があると検出しなかったとき、IRセンサ6が検出した光にはフリッカが含まれていないということである。   When the detection unit 9 detects that a frequency component of 110 Hz is present, the light detected by the IR sensor 6 includes flicker. When the detection unit 9 does not detect that there is a frequency component of 110 Hz, the light detected by the IR sensor 6 does not include flicker.

光源判定部102には、A/D変換器7からのデジタル値IRoutと、検出部9からの検出値とが入力される。光源判定部102は、入力されたデジタル値IRoutが所定の値以上で赤外線があると判定し、検出値によってフリッカが含まれると判定したとき、光源は電球であると判定する。   The light source determination unit 102 receives the digital value IRout from the A / D converter 7 and the detection value from the detection unit 9. The light source determination unit 102 determines that the input digital value IRout is equal to or greater than a predetermined value and that there is infrared light, and determines that the light source is a light bulb when the detection value determines that flicker is included.

光源判定部102は、入力されたデジタル値IRoutが所定の値未満で赤外線がないと判定し、検出値によってフリッカが含まれると判定したとき、光源は蛍光灯であると判定する。   The light source determination unit 102 determines that the input digital value IRout is less than a predetermined value and that there is no infrared ray, and determines that the flicker is included according to the detection value, it determines that the light source is a fluorescent lamp.

光源判定部102は、入力されたデジタル値IRoutが所定の値以上で赤外線があると判定し、検出値によってフリッカが含まれないと判定したとき、光源は太陽であると判定する。   The light source determination unit 102 determines that the input digital value IRout is equal to or greater than a predetermined value and that there is an infrared ray, and determines that the light source is the sun when it is determined that the flicker is not included according to the detection value.

光源判定部102による光源の判定結果を示す判定値は、映像信号処理部3に入力される。光源の種類によって光の色温度が異なることから、映像信号処理部3で生成される映像信号の白バランスを光源の種類によって調整するのがよい。   A determination value indicating the determination result of the light source by the light source determination unit 102 is input to the video signal processing unit 3. Since the color temperature of light differs depending on the type of light source, it is preferable to adjust the white balance of the video signal generated by the video signal processing unit 3 depending on the type of light source.

映像信号処理部3は、入力された判定値に応じて映像信号の白バランスを調整する。図1に示す撮像装置は、外部の状況として光源が変化しても、表示部4に表示する映像信号の状態(ここでは白バランス)が極力変化しないように制御する。   The video signal processing unit 3 adjusts the white balance of the video signal according to the input determination value. The imaging apparatus shown in FIG. 1 performs control so that the state of the video signal displayed on the display unit 4 (here, white balance) does not change as much as possible even when the light source changes as an external situation.

次に、図4〜図6を参照して、シーン判定部103の具体的構成及び動作を説明する。図4に示すように、シーン判定部103は、機能的な内部構成として、長時定数積算部1031と、短時定数積算部1032と、比較部1033,1034と、判定部1035とを有する。   Next, a specific configuration and operation of the scene determination unit 103 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the scene determination unit 103 includes a long time constant integration unit 1031, a short time constant integration unit 1032, comparison units 1033 and 1034, and a determination unit 1035 as functional internal configurations.

図4において、A/D変換器7から出力されたデジタル値IRoutは、長時定数積算部1031及び短時定数積算部1032に入力される。   In FIG. 4, the digital value IRout output from the A / D converter 7 is input to the long time constant integration unit 1031 and the short time constant integration unit 1032.

図5の(a)は、デジタル値IRoutの波形の一例を示している。時刻t0で撮像装置の電源がオンされ、時刻t1で、シーン判定部103がシーンの判定を開始したとする。車両が時刻t2〜t3でトンネルを通過したとする。デジタル値IRoutにおけるN1,N2は、ビルの谷間等で発生するノイズ成分である。   FIG. 5A shows an example of the waveform of the digital value IRout. It is assumed that the power supply of the imaging device is turned on at time t0 and the scene determination unit 103 starts scene determination at time t1. It is assumed that the vehicle has passed through the tunnel at time t2 to t3. N1 and N2 in the digital value IRout are noise components generated in the valleys of the building.

長時定数積算部1031は、入力されたデジタル値IRoutを第1の時定数で積算して第1の積算値を生成する。第1の時定数は例えば30分である。短時定数積算部1032は、入力されたデジタル値IRoutを第2の時定数で積算して第2の積算値を生成する。第2の時定数は例えば1秒である。   The long time constant integrating unit 1031 generates the first integrated value by integrating the input digital value IRout with the first time constant. The first time constant is, for example, 30 minutes. The short time constant integrating unit 1032 generates the second integrated value by integrating the input digital value IRout with the second time constant. The second time constant is, for example, 1 second.

比較部1033は、第1の積算値と所定の閾値TH1とを比較し、第1の積算値が閾値TH1より小さければロー、第1の積算値が閾値TH1以上であればハイの第1の検出値D1を出力する。図5の(b)は、比較部1033が2値化した第1の検出値D1の一例を示す。   The comparison unit 1033 compares the first integrated value with a predetermined threshold value TH1, and if the first integrated value is smaller than the threshold value TH1, the first value is low, and if the first integrated value is greater than or equal to the threshold value TH1, the first value is high. The detection value D1 is output. FIG. 5B shows an example of the first detection value D1 binarized by the comparison unit 1033.

比較部1034は、第2の積算値と所定の閾値TH2とを比較し、第2の積算値が閾値TH2より小さければロー、第2の積算値が閾値TH1以上であればハイの第2の検出値D2を出力する。図5の(c)は、比較部1034が2値化した第2の検出値D2の一例を示す。図5の(c)において、第2の検出値D2がローとなる期間は、時刻t2〜t3に対して時間的にずれることがあるが、ここでは時間的なずれを無視している。   The comparison unit 1034 compares the second integrated value with a predetermined threshold value TH2, and if the second integrated value is smaller than the threshold value TH2, it is low, and if the second integrated value is greater than or equal to the threshold value TH1, the second value that is high. The detection value D2 is output. FIG. 5C shows an example of the second detection value D2 binarized by the comparison unit 1034. In FIG. 5C, the period during which the second detection value D2 is low may be temporally shifted from the time t2 to t3, but here, the temporal shift is ignored.

判定部1035は、第1の検出値D1と第2の検出値D2とに基づいて、シーンを判定する。図6に示すように、判定部1035は、第1の検出値D1がロー(L)であれば、第2の検出値D2の値にかかわらず、撮像装置(撮像部2)は、夜間に被写体を撮影していると判定する。   The determination unit 1035 determines a scene based on the first detection value D1 and the second detection value D2. As shown in FIG. 6, if the first detection value D1 is low (L), the determination unit 1035 causes the imaging device (imaging unit 2) to operate at night regardless of the value of the second detection value D2. It is determined that the subject is being photographed.

判定部1035は、第1及び第2の検出値D1,D2の双方がハイ(H)であれば、撮像装置は、昼間に被写体を撮影していると判定する。   If both the first and second detection values D1 and D2 are high (H), the determination unit 1035 determines that the imaging device is photographing the subject during the daytime.

判定部1035は、第1の検出値D1がHであり、第2の検出値D2がLであれば、撮像装置は、昼間に被写体を撮影しているものの、車両がトンネル内部を走行していると判定する。第1の検出値D1がHであり、第2の検出値D2がLである状況は、撮像装置が、昼間であって光が一時的に遮断された特定の状態で被写体を撮像している状況である。   If the first detection value D1 is H and the second detection value D2 is L, the determination unit 1035 is imaging the subject in the daytime, but the vehicle travels inside the tunnel. It is determined that The situation in which the first detection value D1 is H and the second detection value D2 is L is that the imaging device is imaging a subject in a specific state during the daytime when light is temporarily blocked. Is the situation.

本実施形態においては、シーン判定部103は、光源の種別を検出するために設けられているIRセンサ6が赤外線を検出した検出値に基づくデジタル値IRoutを用いてシーンを判別している。シーン判定部103は、IRセンサ6の代わりに、照度センサが検出した明るさの検出値に基づくデジタル値を用いてシーンを判別してもよい。   In the present embodiment, the scene determination unit 103 determines a scene using a digital value IRout based on a detection value detected by the IR sensor 6 provided to detect the type of light source. The scene determination unit 103 may determine a scene using a digital value based on the detected brightness value detected by the illuminance sensor instead of the IR sensor 6.

シーン判定部103は、IRセンサ6の代わりに、ダイナミックレンジの広いイメージセンサが検出した明るさの検出値に基づくデジタル値を用いてシーンを判別してもよい。   The scene determination unit 103 may determine a scene using a digital value based on a brightness detection value detected by an image sensor having a wide dynamic range instead of the IR sensor 6.

シーン判定部103は、IRセンサ6、照度センサ、イメージセンサ等、外部の明るさを検出するセンサが検出した明るさの検出値に基づくデジタル値を用いてシーンを判別すればよい。なお、IRセンサ6を用いれば、光源の種別の検出と、シーンの判別との双方が可能になるので、IRセンサ6を用いるのが好ましい。   The scene determination unit 103 may determine a scene using a digital value based on a brightness detection value detected by an external brightness detection sensor such as the IR sensor 6, an illuminance sensor, or an image sensor. Note that it is preferable to use the IR sensor 6 because the use of the IR sensor 6 makes it possible to both detect the type of light source and discriminate the scene.

図4においては、長時定数積算部1031及び比較部1033によって、センサによって所定の明るさがあると検出された期間が第1の時間である30分継続するか否かを検出している。短時定数積算部1032と及び比較部1034によって、センサによって所定の明るさがあると検出された期間が第2の時間である1秒継続するか否かを検出している。   In FIG. 4, the long time constant integration unit 1031 and the comparison unit 1033 detect whether or not the period detected by the sensor as having a predetermined brightness continues for 30 minutes, which is the first time. The short time constant integration unit 1032 and the comparison unit 1034 detect whether or not the period detected by the sensor as having a predetermined brightness continues for the second time of 1 second.

長時定数積算部1031及び比較部1033や、短時定数積算部1032と及び比較部1034の代わりに、時間をカウントするカウンタを用いることも可能である。   Instead of the long time constant integration unit 1031 and the comparison unit 1033, and the short time constant integration unit 1032 and the comparison unit 1034, a counter that counts time may be used.

シーン判定部103は、センサによって所定の明るさがあると検出された期間が第1の時間継続するか否かを検出する第1の検出部と、センサによって所定の明るさがあると検出された期間が第1の時間よりも短い第2の時間継続するか否かを検出する第2の検出部とを備えればよい。   The scene determination unit 103 detects that there is a predetermined brightness by a first detection unit that detects whether or not the period of time detected by the sensor as having a predetermined brightness continues for the first time. And a second detection unit that detects whether or not the period continues for a second time shorter than the first time.

シーン判定部103が、撮影している状況が、夜間と昼間と昼間でトンネル内部とのいずれであるかを判定したら、次のように露光を制御するのがよい。   When the scene determination unit 103 determines whether the shooting state is night, daytime, or inside the tunnel during the daytime, it is preferable to control the exposure as follows.

露出制御部101は、判定結果が昼間であれば、比較的速いシャッタスピードの制御値を露光設定回路22に供給する。露出制御部101は、判定結果が夜間であれば、比較的遅いシャッタスピードの制御値を露光設定回路22に供給する。このようにすれば、夜間でも輝度を明るくすることができ、被写体を撮像して生成する映像信号の輝度が極力変化しないように制御することができる。   The exposure control unit 101 supplies a relatively fast shutter speed control value to the exposure setting circuit 22 if the determination result is daytime. The exposure control unit 101 supplies a control value of a relatively slow shutter speed to the exposure setting circuit 22 if the determination result is nighttime. In this way, the luminance can be increased even at night, and the luminance of the video signal generated by imaging the subject can be controlled so as not to change as much as possible.

露出制御部101は、判定結果が昼間でトンネル内部であれば、比較的遅いシャッタスピードの制御値を露光設定回路22に供給する。このようにすれば、光が一時的に遮断されて暗くなっても、輝度を明るくすることができ、被写体を撮像して生成する映像信号の輝度が極力変化しないように制御することができる。   The exposure control unit 101 supplies a relatively slow shutter speed control value to the exposure setting circuit 22 if the determination result is daytime and inside the tunnel. In this way, even when the light is temporarily blocked and darkened, the luminance can be increased, and the luminance of the video signal generated by imaging the subject can be controlled so as not to change as much as possible.

露出制御部101は、判定結果が夜間または昼間でトンネル内部であるとき、単にシャッタスピードを遅くして輝度を明るくするのではなく、露光設定回路22によって多重露光を実行させて、ダイナミックレンジを広げるようにしてもよい。   When the determination result is inside the tunnel at night or in the daytime, the exposure control unit 101 does not simply slow down the shutter speed to increase the brightness, but causes the exposure setting circuit 22 to execute multiple exposure to widen the dynamic range. You may do it.

具体的には、露出制御部101は、撮像素子21が、比較的遅いシャッタスピードと比較的速いシャッタスピードとで交互に撮影するよう、露光設定回路22を制御する。比較的遅いシャッタスピードは例えば1/60秒であり、比較的速いシャッタスピードは例えば1/250秒である。   Specifically, the exposure control unit 101 controls the exposure setting circuit 22 so that the image sensor 21 captures images alternately at a relatively slow shutter speed and a relatively fast shutter speed. The relatively slow shutter speed is 1/60 seconds, for example, and the relatively fast shutter speed is 1/250 seconds, for example.

すると、図7に示すように、撮像部2からは、長時間露光フレームFLE1,FLE2…と短時間露光フレームFSE1,FSE2…とが交互に出力される。   Then, as shown in FIG. 7, the long time exposure frames FLE1, FLE2,... And the short time exposure frames FSE1, FSE2,.

多重露光合成部31は、長時間露光フレームFLE1と短時間露光フレームFSE1とを合成して合成フレームFMX1を生成する。多重露光合成部31は、次のフレームのタイミングで、合成フレームFMX1を繰り返し出力する。   The multiple exposure combining unit 31 combines the long exposure frame FLE1 and the short exposure frame FSE1 to generate a combined frame FMX1. The multiple exposure combining unit 31 repeatedly outputs the combined frame FMX1 at the timing of the next frame.

多重露光合成部31は、長時間露光フレームFLE2と短時間露光フレームFSE2とを合成して合成フレームFMX2を生成する。多重露光合成部31は、次のフレームのタイミングで、合成フレームFMX2を繰り返し出力する。多重露光合成部31は、以降、同様の動作を繰り返す。   The multiple exposure combining unit 31 combines the long exposure frame FLE2 and the short exposure frame FSE2 to generate a combined frame FMX2. The multiple exposure composition unit 31 repeatedly outputs the composite frame FMX2 at the timing of the next frame. Thereafter, the multiple exposure combining unit 31 repeats the same operation.

露出制御部101は、判定結果が昼間であれば、多重露光ではなく、通常の露光を実行させるよう、露光設定回路22を制御する。   If the determination result is daytime, the exposure control unit 101 controls the exposure setting circuit 22 to execute normal exposure instead of multiple exposure.

このとき、露出制御部101は、比較的遅いシャッタスピードとして設定するシャッタスピードと、比較的速いシャッタスピードとして設定するシャッタスピードとを同じにすることによって、実質的に通常の露光とすることができる。   At this time, the exposure control unit 101 can make substantially normal exposure by making the shutter speed set as a relatively slow shutter speed the same as the shutter speed set as a relatively fast shutter speed. .

多重露光合成部31が同じシャッタスピードで撮影した2つのフレームを合成して合成フレームFMX1,FMX2…を生成すれば、多重露光ではなく、通常の露光と同等となる。このようにすれば、判定結果が昼間であっても、夜間または昼間でトンネル内部であっても、多重露光合成部31における動作を共通化することができる。   If the multiple exposure combining unit 31 combines two frames shot at the same shutter speed to generate combined frames FMX1, FMX2,..., It is equivalent to normal exposure instead of multiple exposure. In this way, the operation in the multiple exposure combining unit 31 can be made common regardless of whether the determination result is daytime or at night or in the tunnel at daytime.

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

2 撮像部
31 多重露光合成部
6 赤外線センサ(センサ)
101 露出制御部
103 シーン判定部
1031 長時定数積算部(第1の検出部)
1032 短時定数積算部(第2の検出部)
1033 比較部(第1の検出部)
1034 比較部(第2の検出部)
1035 判定部
2 Imaging unit 31 Multiple exposure composition unit 6 Infrared sensor (sensor)
101 Exposure control unit 103 Scene determination unit
1031 Long time constant integration unit (first detection unit)
1032 Short time constant integration unit (second detection unit)
1033 Comparison unit (first detection unit)
1034 Comparison unit (second detection unit)
1035 Judgment part

Claims (6)

被写体を撮像する撮像部と、
明るさを検出するセンサと、
前記センサによって所定の明るさがあると検出された期間が第1の時間継続するか否かを検出する第1の検出部と、
前記センサによって所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間よりも短い第2の時間継続するか否かを検出する第2の検出部と、
前記第1の検出部による第1の検出結果と前記第2の検出部による第2の検出結果とに基づいて、前記撮像部が昼間であって光が一時的に遮断された特定の状態で前記被写体を撮像している状況であることを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An imaging unit for imaging a subject;
A sensor for detecting brightness;
A first detection unit for detecting whether or not a period detected by the sensor as having a predetermined brightness continues for a first time;
A second detector for detecting whether or not a period of time detected by the sensor as having a predetermined brightness continues for a second time shorter than the first time;
Based on the first detection result by the first detection unit and the second detection result by the second detection unit, the imaging unit is daytime and the light is temporarily blocked. A determination unit for determining that the subject is being imaged;
An imaging apparatus comprising:
前記第1の検出部は、
前記センサの出力を第1の時定数で積算して第1の積算値を生成する第1の積算部と、
前記第1の積算値を、第1の閾値との比較に基づいて2値化する第1の比較部と、
を有し、
前記第2の検出部は、
前記センサの出力を前記第1の時定数よりも短い第2の時定数で積算して第2の積算値を生成する第2の積算部と、
前記第2の積算値を、第2の閾値との比較に基づいて2値化する第2の比較部と、
を有する
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
The first detection unit includes:
A first integrating unit that integrates the output of the sensor with a first time constant to generate a first integrated value;
A first comparator that binarizes the first integrated value based on a comparison with a first threshold;
Have
The second detection unit includes:
A second integration unit that integrates the output of the sensor with a second time constant shorter than the first time constant to generate a second integrated value;
A second comparison unit that binarizes the second integrated value based on a comparison with a second threshold;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein:
前記判定部による判定結果に従って、前記撮像部における露出を制御する露出制御部をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising an exposure control unit that controls exposure in the imaging unit according to a determination result by the determination unit. 前記露出制御部は、前記判定部が、前記撮像部が前記特定の状態で前記被写体を撮像している状況であると判定したとき、前記撮像部によって、第1のシャッタスピードによる長時間露光と、前記第1のシャッタスピードよりも短い短時間露光とを交互に実行させ、
前記長時間露光による長時間露光フレームと、前記短時間露光による短時間露光フレームとを合成して合成フレームを生成する多重露光合成部をさらに備える
ことを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
When the determination unit determines that the imaging unit is imaging the subject in the specific state, the exposure control unit performs a long exposure with a first shutter speed by the imaging unit. , Alternately performing short-time exposure shorter than the first shutter speed,
The imaging apparatus according to claim 3, further comprising a multiple exposure composition unit that synthesizes the long exposure frame by the long exposure and the short exposure frame by the short exposure to generate a composite frame.
前記センサは、光源の種別を検出するために設けられている赤外線センサであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the sensor is an infrared sensor provided to detect a type of a light source. 明るさを検出するセンサによって所定の明るさがあると検出された期間が第1の時間継続するか否かを検出し、
前記センサによって所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間よりも短い第2の時間継続するか否かを検出し、
前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間継続しなければ、夜間であると判定し、
前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間継続し、前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第2の時間継続すれば、昼間であると判定し、
前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第1の時間継続し、前記所定の明るさがあると検出された期間が前記第2の時間継続しなければ、昼間であって光が一時的に遮断された特定の状態であると判定する
ことを特徴とするシーン判定方法。
Detecting whether or not the period detected by the sensor for detecting brightness as having a predetermined brightness continues for the first time;
Detecting whether the period of time detected by the sensor as having a predetermined brightness continues for a second time shorter than the first time;
If the period detected as having the predetermined brightness does not continue for the first time, it is determined that it is nighttime;
If the period detected as having the predetermined brightness continues for the first time, and if the period detected as having the predetermined brightness continues for the second time, it is determined as daytime,
The period detected when the predetermined brightness is present continues for the first time, and the period detected when the predetermined brightness is detected does not continue for the second time. A scene determination method, characterized in that it is determined that the specific state is temporarily blocked.
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